水解与接触氧化工艺处理印染废水 [复制链接]

　广州市某印染厂是一家棉布印染、整理企业，染色所用的染料主要是硫化染料，上染率不高，废水中残留染料多，颜色深；使用ABS作为表面活性剂，对微生物有抑制作用［1］；所用浆料为PVA,生化性差。废水水质如表1： {%C*{,#+8q  
表1　废水水质

pd3,pQ   CODCr(mg/L)	8S]".   BOD5(mg/L)	1|{bDlmt   pH	j~E",7Q'   色度(倍)	0V$k7H$Z   温度(℃)	:u6JjW[a)   SS(mg/L)
Tlq-m2]   600～1200	jCioE   160～300	?m7:if+y   ＞13	POAw M   400～600	E<E3&;qD   45～55	yF13Of^l./   300～600

Y^KTkS0D  
　　工程采用水解酸化、接触氧化的工艺，目的是通过废水的水解酸化反应，把难降解的高分子物质转化为较小的分子，从而改善废水的可生化性，为接触氧化创造条件［2］。 {2&m`Dbm  
1　处理流程与设计参数 G
(iJi  
　　设计进水参数与排放标准如表2、3 所示。 -d+aV1n  
表2　设计的进水指标

Pq9|WV#F5/   CODCr(mg/L)	6at1bQ$   BOD5(mg/L)	"9!d]2.-Vk   pH	%" D%:   温度(℃)	/./"x ~@   色度(倍)	N VKC'==0   SS(mg/L)
ko;># ::   800	tVuWVJ4M   200	7c|bc6?   ＞13	({r*=wAP   45～55	Y;4!i?el   500	$+JS&k/'m   450

cH' iA.  
　 :W#rhuzC  
表3　广州地区的排放标准

;Uc0o!1   CODCr(mg/L)	7ELMd{CD   BOD5(mg/L)	@" a6fn   pH	ca i<,3H   色度(倍)	]i(-I <`   SS(mg/L)
7tUA>;++   80	!+>v[(OzM   30	ZkL8 e   6～9	v+p{|X-   40	`&\Q +W   70

Grs]d-xI  
2　工艺介绍 !cKz7?w  
　　①沉砂池 zp\8_U@  
>U F  
zvABU+{jD  
　　沉砂池设计停留时间为15 min。在沉砂池中部设置格栅，主要是去除一些大的杂物。在池的前段开始加酸，通过搅拌机搅动使酸碱充分反应。沉砂池内不设曝气管，格栅人工清渣。 "$s~SIUB  
*8~86u GU  
　　②调节池 W3`>8v1?o  
r0p w_j  
　　在调节池的入口处设置pH监测仪。在工程设计时，特别增加了调节池的调节时间，废水在调节池的停留时间为8 h。调节池内设置穿孔曝气管曝气，曝气的主要用途是脱硫和使酸碱反应更充分，以保证进入水解酸化池废水的pH值在7～10之间。废水在进入水解酸化池之前主要通过降温装置使温度降到40 ℃以下，以保证微生物的正常代谢。 _|h8q-[3  
*s@Qtgu  
　　③水解酸化池 <ZU=6Hq  
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　　设计的水解酸化池与一般的水解酸化池有不同之处：a.水解酸化池中挂填料，使污泥附着在填料上形成膜，从而增大污水与污泥的接触面积，达到增加泥水接触时间的目的；b.模仿UASB工艺，采用虹吸脉冲布水的方法，使布水均匀；c.控制每次脉冲的时间在5～7min，通过脉冲布水，可以造成剧烈搅动，激起池底的沉积污泥，又一次加强泥水之间的接触；d.根据实际经验确定污水在池中的停留时间，而不是单纯采用一般的容积负荷来设计池容。 U,nEbKJgk  
j ";2o(  
　　④接触氧化池 SG6sw]x  
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　　设计的接触氧化池有以下特点：a.采用组合填料。b.采用微孔曝气器布气，提高氧的利用效率。工艺采用的气水比为25∶1，设置4台SSR型鼓风机，平时2用2备，特殊情况下3用1备，空气流量为40m³/min。在运行过程中，控制水中溶解氧在2～4mg/L。c.在接触氧化池末段设置中间沉淀池，目的是沉淀一部分污泥和脱落的膜，并回流至水解池，使最终进入斜管沉淀池中的泥量有所减少，继而减少沉淀池中药剂的用量。同时，回流到水解酸化池的污泥由于有比较长的停留时间，大部分能够得到消化［2］。d.设计水力停留时间为8 h。 ^CwR!I.D}4  
=8U&[F  
　　⑤斜管沉淀池  i2~  
NcY608C  
　　斜管沉淀池设计为两个并联使用，反应区与沉淀区设计在一起。表面负荷为1.5m³/(m²·h)，水力停留时间为2.25 h。废水在进入沉淀池之前已加药，所加药剂为PAC和PHP，它能去除相当一部分的CODCr和色度。特殊情况下，色度如不能达标，则投加漂白水脱色。 <&)v~-&O  
3　行过程与结果 0uBl>A7qhn  
　　2000年6月15日开始调试，按照设计处理水量的20%左右投加污泥于水解酸化池与接触氧化池中。调试运行阶段，由于废水可生化性差，一般采用投加营养料提高BOD与COD的比值来提高废水的可生化性，培养、驯化微生物对废水的适应性。投加的养料有面粉、糖、尿素、磷。 q^6+!&"  
　　对于水解酸化池，调试初始阶段控制BOD/COD＞0.3，控制每天的进水量在设计流量的10%～15%。7 d后，开始加大处理量，同时监测水解池中的pH与CODCr。运行一段时间后，填料上长有生物膜，水解酸化池中存在指示性微生物，这种微生物呈杆状，当水解酸化池中处理效果好时，它们的数量多且比较活跃。运行正常后，处理水的pH值变化明显且比较稳定，COD去除率一般在40%左右，色度也有明显变化。当然，投加养料不能中止，否则处理效果将变差。 KK@.~
'd  
Z@hD(MS(C  
　　水解酸化后的处理水进入接触氧化池中进行曝气，调试阶段采用投加糖等养料的方法来增强处理效果，促进生物膜的生长，并控制溶解氧在2～4 mg/L。刚开始运行时，池内有大量的泡沫，说明表面活性剂还大量存在，运行正常后(一般需要30 d左右)，泡沫消失。由此可以看出，难处理的表面活性剂ABS经过水解酸化处理后，分子结构发生了变化。采泥样镜检可以看到丰富的钟虫以及轮虫、线虫，其他的原生动物也较多。在接触氧化池内，CODCr、色度得到明显的去除，运行近3个月时的CODCr监测结果如表4所示。 2 t $j  
表4　各单元出水CODCr的监测结果　　mg/L

`a9L%z   日期	Y!;|ld   原水	_{M\Bs2<   水解池出水	Wb S4pdA   接触氧化池出水	&y<ZE   沉淀池出水
PTj&3` v   9月1日	9{:O{nl   950.8	u ElAnrm   694.1	s: 3z'4oX   182.70	qc-mGmomL   100.22
^{8Gt@   9月2日	- M,7N}z@;   745.67	|{,KRO0P   484.69	29reG,>   124.82	ntmyNf ?;   82.37
NH0qVQ@A   9月3日	hTwA%   723.41	S(7ro]U9   450.38	uPniLx\t:   105.27	Ja ,Cvt   75.63
HOBP`lf   9月4日	_sb p6ZO_   840.0	pAk/Qxl3eo   478.83	q7&6r|w1I   134.45	`8FUX= Sh   89.62
z,|{fKtY}   9月5日	sCu+Lg~f   650.37	*s;|T? ~i   357.70	~/_SMPLo   95.74	;}'D16`j   71.42
SI8%M=P>   9月6日	1LJU r"6]   620.49	5pn)yk~   341.27	CSCN['x   89.61	@}:uu$OH   65.24
f#Xy oa%   9月7日	6eokCc"o   679.64	VAXT{s&4>   384.19	6_4D9 W   98.82	0T>H)c6:\   67.33
P<K){V   9月8日	8?FbtBAn   845.89	"5A&_E }3   524.45	w eQYQrN   137.44	tBc t   88.45
=!Q7}z1QI   9月9日	] 7 _`]7p   812.57	b2@VxdFN   479.42	8 B**8yg.   108.87	_Ob@`   75.57
vp(;W,ba:|   9月10日	!@'%G6:.   889.82	+S))3 5N[   503.40	&5L<i3BX   151.02	q%5eVG   94.76
ujJI 1I   9月11日	q{ /3V   703.27	1EyL#;k   392.21	{vo +gRYYv   93.99	V i&*&"q   65.54
0 P[RyQI   9月12日	.6OgO{P:   587.34	}^(}HBT   300.62	cT\I[9!)   85.00	N4*G{g   69.42
Skz|*n| eY   9月13日	<9sO   634.68	0<TD/1wN   345.91	u0`%+:]0   100.32	+`uY]Q,O   75.67
n8hRaNHl2   9月14日	^2wLxXO6   579.79	z_ =Bt   300.56	CDi<<,   92.47	Ix|~f1*%   70.74
VxFOYC>p   9月15日	GjB]KA^   678.89	gDIBnH   377.74	*MI*Rz?4   101.86	U=8@@yE   73.50

*6BThvg|&X  
:SV>+EDY   
　　一般情况下，接触氧化池的出水CODCr和SS还比较高，在进入斜管沉淀池时要投加PAC和PHP，投加量可根据经验或做小试确定。当水质变化较大时，要加大PAC和PHP的投加量。沉淀池出水色度有时偏高，还要在脱色池中投加漂白水进一步去除色度。因为沉淀池采用斜管，表面负荷较小，但出水中SS一般能达标。沉淀池中的污泥排入污泥浓缩池中浓缩，再经板框压滤机脱水。 _7
3h<|0  
4　主要运行费用分析 umLb+GbI4  
　　运行费用由以下几个方面组成：投酸费用，泵、鼓风机、以及其他机械设备运行费用，药剂费用，养料费，人工费用等。 B cj/y4"  
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　　①投酸费用：由于该厂为新建厂，生产工艺中无碱回收系统，故每天的中和用酸量较大，将近2 kg/m³，硫酸按450元/t计算，投酸的成本为4500 元/d。 g+PPW88P;  
dC}`IR  
　　②电费：一般情况下，运行两台鼓风机，每台功率为55kW；每天运行两台7.5kW水泵，总功率为125kW。按实际运行功率100 kW计算，用电量为2400 kW/d，则电费为2400 元/d。 Npn=cLC&  
#%@MGrsK  
　　③药剂费、养料费：每天用去1.5t PAC、0.5t PHP，按平均价1800元/t计算，则药剂费用为3600 元/d；实际运行时，每天投加的养料费用也不少于800 元/d。 Y\v-,xPm  
oVCmI"'  
　　经初步估算，该厂的废水处理费用至少在2.26元/t以上。估计碱回收开展起来后，运行费用会有所降低，但也在1.4元/t以上。 (qwdQMj`  
5　结论 }1-I[q6  
　　①当进水水质超过设计指标时，一般难达到排放标准。  BGzI  
irTv4ZE'+l  
　　②即使运转正常时，适当的投加养料是必须的，否则处理效果将变差。 nW?R"@Zm  
mDFlz1J,e  
　　③整个运行系统中，处理效果的好坏关键在于水解酸化工艺是否运转正常。 $\AEWFB  
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　　④膜式水解酸化、接触氧化法处理印染废水，特别对于难生化处理的浆料、染料，是一种行之有效的工艺。 u&QKwD Uh  
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